液氮快速冷凍在食品行業中是一種歷史悠久、技術成熟的冷凍技術。液氮即液態氮氣,溫度-195.8℃,為無色透明、無味、無毒的透明液體,不導熱導電,不自燃助燃,化學性質穩定,不與任何物質起化合作用。
液氮低溫速凍方法分為冷氣循環式、浸漬和噴淋凍結。
沉浸式冷凍技術是將食品浸入液氮中,可以達到所期望的快速凍結,食品可占用的空間較小,同時產生能量變化的幅度也很顯著,但液氮消耗量較大,因為僅用液氮的潛熱這部分冷量。
而噴淋式冷凍技術設有三個冷凍區:預冷區、凍結區和均溫區。液氮經噴嘴成霧狀與食品進行熱交換,液氮吸熱蒸發成氮氣,氮氣又被用來預冷新進入的食品,這樣既利用了液氮的潛熱,又利用了液氮的顯熱,使冷量得到充分利用。
最后一種是冷空氣循環冷凍,由液氮冷卻循環的冷空氣,用空氣作為載冷劑冷凍食品,可避免巨大的制冷設備對空間的占用以及加少初始投資。
而凍結裝置目前應用最多的主要有液氮柜式冷凍機、液氮隧道速凍機兩種。
液氮隧道速凍機:尤其是在當今生產要求"零庫存"的環境下,工廠需要經常更換加工產品的種類,因此節約企業工作時間就尤為重要。液氮隧道冷凍機結構設計緊湊型,相比同樣長度的低溫隧道冷凍機,能極大的提高速凍產能。同時液氮隧道速凍機創新的設計,使得清洗變的容易,從而減少生產時的待機時間和人工成本。
液氮柜式冷凍機:液氮柜式冷凍設備由三部分組成:食品級不銹鋼保溫柜體、特殊的渦輪冷風循環系統和液氮噴射系統。-196℃的液氮被噴射入渦輪冷風循環系統,產生液氮汽霧。超低溫的液氮汽霧均勻通過置于柜體內的食品推車和托盤,快速冷凍了食品。一般柜式冷凍機適用于加工單一品種的食品,通過設定冷凍溫度和時間,達到高效率。
在食品冷凍過程中,由于瞬間帶走大量熱量而致使食品由外向內迅速降溫至凍結。液氮速凍技術以液氮為冷源,對環境沒有任何危害,與傳統的機械制冷相比,液氮冷凍技術具優勢:
1、液氮的凍結速度極快,能使食品內的冰晶細小而均勻,很大程度減少營養成分損失,保留產品原有的風味,增加產品的附加值;
2、液氮適用于形狀不規則的食品,并能與產品的所有部分密切接觸,進而使傳熱阻力降低到最小極限;
3、凍結食品的干耗較小,僅為0.6%-l%,而一般凍結裝置干耗率卻高達3%-6%;
4、液氮無毒且對食品成分呈惰性,隔絕了食品與空氣的接觸,確保幾乎不發生氧化變色和脂肪酸敗。同時能保護預制食品剛剛做成時的香味,由于被凍食品瞬時就達到-10℃,因此凍品雜菌污染少。
5、占地面積小,初投資低,裝置效率高,運用簡單方便,操作管理費少;
6、尤其適用于冷凍體積小的食品,可實行超快速的單個凍結。